變頻器損傷電機的秘密（二）
變頻器驅(qū)動的電機受到尖峰電壓的沖擊后，它的實際壽命與很多因素，包括，溫度、污染、振動、電壓、載波頻率以及線圈絕緣的工藝等因素有關(guān)。
變頻器的載波頻率越高，輸出電流波形越接近正弦波，這會降低電機的運行溫度，從而延長絕緣的壽命。但是，更高的載波頻率意味著每秒鐘產(chǎn)生的尖峰電壓數(shù)量更多，對電機的沖擊的次數(shù)更多。給出了絕緣壽命隨著電纜長度與載波頻率的變化。從圖中可知，對于200英尺長的電纜，當(dāng)載波頻率從3khz提高到12khz（變化4倍）時，絕緣的壽命從大約8萬小時降低到2萬小時（相差4倍）。
電機的溫度越高，絕緣的壽命越短，如圖5所示，當(dāng)溫度升高到75c時，電機的壽命只有50%。變頻器驅(qū)動的電機，由于pwm電壓包含較多的高頻成份，電機溫度會遠(yuǎn)高于工頻電壓驅(qū)動的情況。
變頻器損傷電機軸承的原因是，有流過軸承的電流，并且這種電流處于斷續(xù)連通的狀態(tài)，斷續(xù)連通的電路會產(chǎn)生電弧，電弧燒毀了軸承。
導(dǎo)致交流電機的軸承中流過電流的原因主要有兩個，第一，內(nèi)部電磁場不平衡產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，第二，雜散電容引起的高頻電流通路。
理想交流感應(yīng)電機內(nèi)部的磁場是對稱的，當(dāng)三相繞組的電流相等，并且相位相差120時，不會在電機的軸桿上感應(yīng)出電壓。變頻器輸出的pwm電壓導(dǎo)致電機內(nèi)部的磁場不對稱時，就會在軸桿上感應(yīng)出電壓，電壓的幅度在10~30v，這與驅(qū)動電壓有關(guān)，驅(qū)動電壓越高，軸桿上的電壓越高。當(dāng)這個電壓的數(shù)值超過軸承中的潤滑油的絕緣強度時，就會形成一個電流通路。軸桿旋轉(zhuǎn)過程中，在某個時刻，潤滑油的絕緣又阻斷了電流。這個過程類似于機械式開關(guān)的通斷過程，這個過程中會產(chǎn)生電弧，燒蝕軸桿、滾珠、軸碗的表面，形成凹坑。如果沒有外部振動，小凹坑不會產(chǎn)生過大的影響，但是如果有外部振動時，會產(chǎn)生凹槽，這對電機的運轉(zhuǎn)影響很大。
另外，實驗表明，軸桿上的電壓還與變頻器輸出電壓的基波頻率有關(guān)，基波頻率越低，軸桿上的電壓越高，軸承損傷越嚴(yán)重。
在馬達(dá)工作的初期，潤滑油溫度較低的時候，電流幅度在5-200ma，這么小的電流不會對軸承產(chǎn)生任何損壞。但是，當(dāng)馬達(dá)運行一段時間后，隨著潤滑油溫度升高，峰值電流會達(dá)到5-10a，這會產(chǎn)生飛弧，在軸承部件的表面形成小坑。
變頻器的載波頻率越高，輸出電流波形越接近正弦波，這會降低電機的運行溫度，從而延長絕緣的壽命。但是，更高的載波頻率意味著每秒鐘產(chǎn)生的尖峰電壓數(shù)量更多，對電機的沖擊的次數(shù)更多。給出了絕緣壽命隨著電纜長度與載波頻率的變化。從圖中可知，對于200英尺長的電纜，當(dāng)載波頻率從3khz提高到12khz（變化4倍）時，絕緣的壽命從大約8萬小時降低到2萬小時（相差4倍）。
電機的溫度越高，絕緣的壽命越短，如圖5所示，當(dāng)溫度升高到75c時，電機的壽命只有50%。變頻器驅(qū)動的電機，由于pwm電壓包含較多的高頻成份，電機溫度會遠(yuǎn)高于工頻電壓驅(qū)動的情況。
變頻器損傷電機軸承的原因是，有流過軸承的電流，并且這種電流處于斷續(xù)連通的狀態(tài)，斷續(xù)連通的電路會產(chǎn)生電弧，電弧燒毀了軸承。
導(dǎo)致交流電機的軸承中流過電流的原因主要有兩個，第一，內(nèi)部電磁場不平衡產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，第二，雜散電容引起的高頻電流通路。
理想交流感應(yīng)電機內(nèi)部的磁場是對稱的，當(dāng)三相繞組的電流相等，并且相位相差120時，不會在電機的軸桿上感應(yīng)出電壓。變頻器輸出的pwm電壓導(dǎo)致電機內(nèi)部的磁場不對稱時，就會在軸桿上感應(yīng)出電壓，電壓的幅度在10~30v，這與驅(qū)動電壓有關(guān)，驅(qū)動電壓越高，軸桿上的電壓越高。當(dāng)這個電壓的數(shù)值超過軸承中的潤滑油的絕緣強度時，就會形成一個電流通路。軸桿旋轉(zhuǎn)過程中，在某個時刻，潤滑油的絕緣又阻斷了電流。這個過程類似于機械式開關(guān)的通斷過程，這個過程中會產(chǎn)生電弧，燒蝕軸桿、滾珠、軸碗的表面，形成凹坑。如果沒有外部振動，小凹坑不會產(chǎn)生過大的影響，但是如果有外部振動時，會產(chǎn)生凹槽，這對電機的運轉(zhuǎn)影響很大。
另外，實驗表明，軸桿上的電壓還與變頻器輸出電壓的基波頻率有關(guān)，基波頻率越低，軸桿上的電壓越高，軸承損傷越嚴(yán)重。
在馬達(dá)工作的初期，潤滑油溫度較低的時候，電流幅度在5-200ma，這么小的電流不會對軸承產(chǎn)生任何損壞。但是，當(dāng)馬達(dá)運行一段時間后，隨著潤滑油溫度升高，峰值電流會達(dá)到5-10a，這會產(chǎn)生飛弧，在軸承部件的表面形成小坑。
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